Ultraheli plastist keevitusseadme struktuuriline koostis
Ultraheli keevitusseadmed koosnevad pressist, generaatorist, muundurist, sarvest, keevituspeast ja osade tugitööriistadest.
1 ultraheligeneraator
Ultraheli generaatori ülesandeks on muundada toitesageduse (50 Hz või 60 Hz) pinge ultraheli sageduse pingeks. Mikroprotsessor juhib keevitustsüklit ja annab kasutajaliidese kaudu kasutajale tagasi keevitusteabe. Kasutajaliides võimaldab kasutajal sisestada ka vajalikud keevitusparameetrid.
Ultraheli plastist keevitaja
2 Keevisvõrk / akustiline energiasüsteem Keevisvõrk tagab ultraheli mehaanilise vibratsiooni, mis koosneb tavaliselt kolmest osast: muundur, sarv ja keevituspea ning on kinnitatud sarve keskel olevale keevituspressile. Keevituskomplekt on helikahvliga mõnevõrra sarnane resonaator. Keevituskomplekti resonantssagedus peab täpselt vastama generaatori elektrisignaali sagedusele (erinevusega alla 30 Hz).
2.1 Andur
Pöördpöisoelektriline efekt teisendab generaatori ultraheli sageduspinge sama sagedusega ultraheli mehaaniliseks vibratsiooniks. See koosneb mitmest piesoelektrilisest keraamilisest lehest, mis on paigutatud kahe metallist (tavaliselt titaan) ploki vahele. Elektroodide moodustamiseks on lehtede vahel õhuke metallplaat. Kui sinusoidaalne elektrisignaal edastatakse muundurile elektroodi kaudu, laieneb piesoelektriline leht ja see kokku tõmbub, tekitades telje tipp-tipp liikumise 15-20 μm. Andur on täppisseade ja seda tuleks käsitseda ettevaatlikult.
2.2 Sarv
Sarvel on kaks funktsiooni. Selle põhiülesanne on muunduri otsas tekkiva mehaanilise vibratsiooni võimendamine ja vibratsiooni edastamine keevituspeale. Teine ülesanne on kinnituskomplekti asukoht keevituspressil. Kui muundurile rakendatakse ultraheli energiat, siis ka sarv paisub ja tõmbub kokku. Sarnaselt teiste keevituskomplekti osadega on sarv häälestusseade, nii et see peab ka teatud sagedusel resoneerima, et ultraheli energiat muundurilt keevituspeale üle kanda. Tõhusaks toimimiseks peab sarv olema selle tootmismaterjali ultrahelilaine poollaine pikkus või täisarvuline kordne. Üldiselt pool lainepikkust.
2.3 Keevituspea
Keevituspea on keevituskomplekti osa, mis annab energiat keevitatavatele osadele. Sarnaselt sarvele on ka keevitamispea häälestusseade ja enamikus rakendustes pakutakse ka mehaanilist võimendust. Keevituspea pikkus peab olema tootmismaterjali ultrahelilaine pool- või poollaine pikkus
Täisarvu mitmekordne arv. See tagab, et keevituspea otsal on keevitamiseks piisav amplituud. Amplituud on tavaliselt 30 ~ 120 μm. Keevitatavate osade ja vuugi konstruktsioon määrab keevituspea suuruse ja stiili. Keevituspea kuju on väga oluline, sest keevituspea aksiaalsest laienemisest ja kokkutõmbumisest põhjustatud pinge võib põhjustada suure amplituudi korral pragunemist. Mõnes rakenduses töödeldakse keevituspea mitme aksiaalse piluga. Selle eesmärk on tagada, et maksimaalne amplituud oleks pikisuunas. Keevituspea ots edastab keevitatavatele osadele ultraheli energiat. Otsad peaksid olema spetsiaalselt osade jaoks sobivad, et tagada maksimaalne energia ülekanne keevituspea ja osade vahel. Tavaliselt tehakse keevituspea otsast profiili kontuuriga sobiv profiil.
Süvendi vältimiseks ja kulumise vähendamiseks tuleb alumiinium katta nikli või kroomiga. Kui on vaja löögikindlust või kulumiskindlust ja täidetud plastist või sisseehitatud metallist sisetükkide keevitamisel, on vaja terasest keevituspeaid. Terasest keevituspea on väikese väsimustugevusega ja seda kasutatakse ainult madala amplituudiga juhtudel. Komplekssed osad, erikujulised või suuremõõdulised osad vajavad tavaliselt komposiitkeevituspeaid (lapse ja naise keevituspea). Sel ajal on baaskeevituspea valmistatud alumiiniumist, titaanist või terasest sekundaarsed keevituspead on ühendatud baaskeevituspeaga ja suunavad energiat.
3 Vajutage
Pressi kasutatakse keevituskomplekti kinnitamiseks ja keevitamiseks vajaliku jõu rakendamiseks. See koosneb alusest kinnituse kinnitamiseks ja õhusilindrist jõu rakendamiseks. Press on varustatud manomeetri ja reguleerimisventiiliga keevitusjõu reguleerimiseks. Tuleb märkida, et ultraheli keevitusseadmele seatud spetsiifiline mõõturõhk ei pruugi olla sama, mis keevitusjõul, mille annab teine sama rõhuga keevitaja. Keevitusjõud tuleks kalibreerida manomeetriga, et võrrelda keevitusjõudu erinevate keevitajate vahel. Samuti on pressil vooluhulga reguleerimisventiil, et reguleerida keevitatavale osale läheneva keevituspea kiirust. Mõni keevitusseade kasutab traditsioonilise silindri asendamiseks elektromagnetilise jõu survestamise süsteemi, mis võimaldab paremini reguleerida lähenemiskiirust, mis on kasulik väikeste või täppisosade keevitamisel.
4 Tugitööriistad
Pressialus fikseerib tööriistad, mis toetavad osi keevitusprotsessi ajal. Tugivahendid on spetsiaalselt välja töötatud, et takistada ultraheli rakendamisel alaosa liikumist. Tavaliselt töödeldakse kuju, mis sobib täpselt detaili pinna kontuuriga. Kinnitused varieeruvad lihtsast keerukani, olenevalt detaili kujundusest. Alumised osad peavad olema kindlalt paigutatud ja toestatud. Kinnitus või alus peaks olema reguleeritav, tagamaks, et osa on keevisepeaga risti. Armatuuri saab töödelda mitmest materjalist. Roostevaba teras on parim valik, kuna seda on lihtne töödelda ja poleerida. Spetsiaalseid seadmeid saab nüüd töödelda otse CAD-andmete kaudu. Suuremad, keerukamad, paaritu kujuga või väikesed partiiosad kinnitatakse tavaliselt pehme polüuretaani valamise abil.
